CN110234958A - 用于自行车共享系统的自行车跟踪 - Google Patents
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Abstract
一种自行车共享系统包括自行车,所述自行车具有安装到其的信标。传感器遍布于整个城市环境并检测所述信标。站报告所述自行车的还回和借出。使用对自行车位置以及还回位置和借出位置的报告的检测,确定所述自行车的轨迹。在多个传感器同时检测到所述信标的情况下,可以执行三角测量以更准确地确定所述自行车位置。自行车的轨迹可以用于规划目的或跟踪被盗或放错的自行车。
Description
背景技术
技术领域
本发明涉及用于实现自行车共享系统的系统和方法。
发明背景
如今,许多自行车共享程序被设计成使得用户从遍布于城市或地区的对接站枢纽取出和归还自行车。尽管自行车共享运营商(典型地是负责维护服务的公司,例如MOTIVATE)可以容易地识别给定自行车开始和结束其行程的枢纽,但是该信息没有详细地说明在枢纽之间的自行车可能已经行驶的路径。不幸地,由于“城市峡谷”效应,使用GPS模块跟踪自行车通常被证明在具有高层建筑的城市中是不准确的。
本文公开的系统和方法提供了用于跟踪共享自行车的改善的方法。
附图说明
为了易于理解本发明的优点,将通过参考附图中所示的特定实施例来呈现对上面简要地描述的本发明的更具体的描述。在理解这些附图仅描绘了本发明的典型实施例并因此不被认为是对其范围的限制之后,将通过使用附图来用附加的特性和细节来描述和解释本发明,在附图中:
图1是表示根据本发明的一个实施例的自行车跟踪系统的示意图;
图2是根据本发明的一个实施例的用于跟踪共享自行车的方法的过程流程图;
图3A至图3C是根据本发明的实施例的示出共享自行车的跟踪的示意图;以及
图4是能够实现本文公开的方法的计算机系统的示意性框图。
具体实施方式
参考图1,自行车共享系统100可以包括由圆圈和菱形表示的多个传感器102。传感器102沿着各种街道分布在整个城市环境中。共享自行车104可以携带可由传感器感知的信标106。共享自行车104可以遵循从如菱形所示的一些传感器102的范围内通过而不从如圆圈所示的一些其它传感器102的范围内通过的轨迹108。
共享自行车104可能缺少GPS接收器,并且除了使用信标106广播固定信号之外,还可能缺乏传达信息的能力。在其它情况下,共享自行车可以具有GPS接收器。然而,本文公开的系统和方法在GPS接收器因城市峡谷效应或其它限制而不能正确地起作用的情况下特别有用。
在一些实施例中,共享自行车104具有安装到其的信标106,该信标被体现为蓝牙低功耗(BLE)信标。因此,传感器102可以体现为BLE接收器。传感器102可以通过有线连接或通过与一个或多个蜂窝通信塔112的通信与服务器系统110进行数据通信。蜂窝通信塔112可以通过网络114与服务器系统110进行数据通信。网络114可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、互联网或任何其它有线或无线连接。
BLE传感器102可以检测BLE信标106的存在并测量来自BLE信标的信号的强度。该信号可以包括信标106的标识符。自行车共享程序可以包括许多自行车,每个自行车具有安装到其的BLE信标106,该BLE信标广播传达唯一标识符的信号。因此,BLE传感器102可以向服务器系统110传输关于BLE信标106的每次检测的记录,该记录包括检测时间、检测到的BLE信标106的标识符以及从BLE信标106检测到的信号的信号强度。
服务器系统110解释这些记录,以便估计共享自行车104的轨迹108。轨迹108的起点可以由服务器系统110设定为从中取出共享自行车104的借出站116。同样地,共享自行车104被还回到的还回站118可以由服务器系统110设定为还回站的位置。还回站118和借出站116两者可以用作在自行车共享程序领域中已知的还回站或借出站。借出站和还回站116、118可以包括计算机装置,该计算机装置被编程为向服务器系统110报告向站118还回和从站116借出的自行车104的标识符。标识符的报告可以包括站116、118的标识符,以使报告和服务器系统110可以访问存储针对每个站标识符的位置的数据库。
参考图2,服务器系统110可以执行所示的方法200。方法200可以包括在从借出站116借出时记录202共享自行车104的位置。步骤202可以包括从借出站116接收报告,该报告包括借出站116的标识符和已经借出的共享自行车的标识符。借出站的标识符可以包括借出站的位置,或可以使用将借出站的标识符映射到其位置的数据库来解析为位置。
然后,方法200可以包括从传感器102接收零个或多个报告,该报告报告对安装到共享自行车的信标106的感测。如果发现204传感器102检测共享自行车的信标,那么可以针对共享自行车104记录206该报告。如上指出,传感器102可以报告信标106的标识符、传感器102的标识符或位置以及从信标106接收的信号的强度。服务器系统110可以根据将传感器标识符映射到位置的数据库来解析传感器102的位置。可以在整个骑行过程中重复步骤204和206。还可能存在传感器102在行程期间没有检测到信标106的情况。
方法200还可以包括检测208共享自行车104的还回。诸如,通过从共享自行车被还回到的站118接收报告。如前所述,该报告可以包括还回的共享自行车104的标识符和还回站118的标识符或位置,或者服务器系统110解析为位置的标识符。方法200包括记录210还回站118的位置。
方法200可以包括对共享自行车104的位置进行三角测量212。例如,图3A至图3C各自示出了在沿着轨迹108的不同点处的共享自行车104的位置。在所示的实施例中,多个传感器102a至102c在每个时间点检测共享自行车104的信标106。然而,在每个时间点,从共享自行车104到传感器102a至102c的距离是不同的。如上指出,当每个传感器102a至102c报告对共享自行车104的信标106的检测时,每个传感器102a至102c还可以报告来自信标106的信号强度。因此,可以估计从每个传感器102a至102c到信标106的距离。因此,可以基于传感器102a至102c的已知位置和从传感器102a至102c到信标106的距离,使用三角测量来确定信标106在某个时间点的位置。用来执行三角测量的方法可以包括本领域中已知的用于使用三角测量确定位置的任何方法。
使用步骤202的借出位置、步骤210的还回位置、检测到信标106的传感器102的位置、以及在步骤212通过三角测量确定的任何位置(在下文中被称为“已知位置”),可以估计214自行车的轨迹。应当注意,三角测量可能并非总是可能的,使得在一些情况下仅使用传感器102的位置而不是信标106的三角测量到的位置。例如,可以确定通过已知位置的轨迹。估计的轨迹也可以是不从在借出时间与还回时间之间没有检测到共享自行车的信标的传感器102的检测范围内经过的轨迹。
在经过已知位置而不从非检测传感器102的范围内经过的约束下,可以将轨迹估计为满足这些约束的最短路径。可以将轨迹估计为不经过自行车无法通行的道路(例如,高速公路或交通繁忙的地区)的路线。估计的轨迹的选择也可能会偏向于具有自行车道或以其它方式被标记为适于自行车通行的道路。
然后,方法200可以包括以某种方式处理216自行车轨迹。可以出于各种目的而知道共享自行车的轨迹。例如,城市规划者可以确定骑自行车的人的优选路线,以便确定在哪里设下自行车道或在何处放置自行车共享站。还可以执行轨迹的处理216,以便确定被盗的自行车或以其它方式没有正确地归还到自行车共享站的自行车的位置。
图4示出了示例计算装置400的框图。计算装置400可以用于执行各种程序,诸如本文讨论的那些程序。传感器102、信标106、服务器系统110和站116、118可以具有计算装置400的属性的一些或全部。
计算装置400包括一个或多个处理器402、一个或多个存储器装置404、一个或多个接口406、一个或多个大容量存储装置408、一个或多个输入/输出(I/O)装置410和显示装置430,所有这些都联接到总线412。处理器402包括执行存储在存储器装置404和/或大容量存储装置408中的指令的一个或多个处理器或控制器。处理器402还可以包括各种类型的计算机可读介质,诸如高速缓存存储器。
存储器装置404包括各种计算机可读介质,诸如易失性存储器(例如,随机存取存储器(RAM)414)和/或非易失性存储器(例如,只读存储器(ROM)416)。存储器装置404还可以包括可重写ROM,诸如快闪存储器。
大容量存储装置408包括各种计算机可读介质,诸如磁带、磁盘、光盘、固态存储器(例如,快闪存储器)等。如图4所示,特定大容量存储装置是硬盘驱动器424。各种驱动器也可以包括在大容量存储装置408中,以使得能够从各种计算机可读介质读出和/或向各种计算机可读介质写入。大容量存储装置408包括可移除介质426和/或不可移除介质。
I/O装置410包括允许向计算装置400输入或从计算装置400检索数据和/或其它信息的各种装置。示例I/O装置410包括光标控制装置、键盘、小键盘、传声器、监视器或其它显示装置、扬声器、打印机、网络接口卡、调制解调器、镜头、CCD或其它图像捕获装置等。
显示装置430包括能够向计算装置400的一个或多个用户显示信息的任何类型的装置。显示装置430的示例包括监视器、显示终端、视频投影装置等。
接口406包括允许计算装置400与其它系统、装置或计算环境交互的各种接口。示例接口406包括任何数量的不同的网络接口420,诸如到局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线网络和互联网的接口。其它接口包括用户接口418和外围装置接口422。接口406还可以包括一个或多个外围接口,诸如用于打印机、定点装置(鼠标、跟踪板等)、键盘等的接口。
总线412允许处理器402、存储器装置404、接口406、大容量存储装置408、I/O装置410和显示装置430、以及联接到总线412的其它装置或部件彼此通信彼此通信。总线412表示几种类型的总线结构中的一种或多种,诸如系统总线、PCI总线、IEEE 1394总线、USB总线等。
出于说明目的,程序和其它可执行程序部件在本文中被示出为离散框,但是应当理解,这些程序和部件可以在各个时间上驻留在计算装置400的不同的存储部件中并由处理器402执行。可选地,本文所述的系统和过程可以用硬件或硬件、软件和/或固件的组合来实现。例如,可以对一个或多个专用集成电路(ASIC)进行编程以执行本文所述的系统和过程中的一个或多个。
在以上公开中,已经参考了附图,所述附图形成了本公开的一部分,并且其中以图示的方式示出可实践本公开的具体实现方式。应当理解的是,在不脱离本公开的范围的情况下,可以利用其它实现方式,并且可以进行结构改变。在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用指示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性,但是每个实施例可能未必包括特定的特征、结构或特性。此外,此类短语不一定是指同一个实施例。此外,当结合实施例描述特定特征、结构或特性时,认为的是,无论是否明确地描述,结合其它实施例影响此类特征、结构或特性在本领域的技术人员的知识范围内。
本文公开的系统、装置和方法的实现方式可以包括或利用专用或通用计算机,其包括计算机硬件,诸如像本文所讨论的一个或多个处理器和系统存储器。在本公开的范围内的实现方式还可以包括用于携带或存储计算机可执行指令和/或数据结构的物理和其它计算机可读介质。这种计算机可读介质可以是可由通用或专用计算机系统访问的任何可用介质。存储计算机可执行指令的计算机可读介质是计算机存储介质(装置)。携带计算机可执行指令的计算机可读介质是传输介质。因此,作为示例而非限制,本公开的实现方式可以包括至少两种截然不同的计算机可读介质:计算机存储介质(装置)和传输介质。
计算机存储介质(装置)包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM、固态驱动器(“SSD”)(例如,基于RAM)、快闪存储器、相变存储器(“PCM”)、其它类型的存储器、其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置、或可用于存储呈计算机可执行指令或数据结构的形式并可由通用或专用计算机访问的期望程序代码手段的任何其它介质。
本文公开的装置、系统和方法的实现方式可以通过计算机网络进行通信。“网络”被定义为能够在计算机系统和/或模块和/或其它电子装置之间传输电子数据的一个或多个数据链路。当信息通过网络或另一个通信连接(硬连线、无线或硬连线或无线的组合)传递或提供给计算机时,计算机正确地将连接视为传输介质。传输介质可以包括网络和/或数据链路,其可以用于携带呈计算机可执行指令或数据结构的形式并可由通用或专用计算机访问的期望程序代码手段。上述的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
例如,计算机可执行指令包括在处理器上执行时致使通用计算机、专用计算机或专用处理装置执行特定功能或功能组的指令和数据。例如,计算机可执行指令可以是二进制文件、诸如汇编语言的中间格式指令、或甚至是源代码。尽管用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题,但是应当理解,以下权利要求书中限定的主题不必限于上述特征或动作。而是,所述的特征和动作被公开为实现权利要求的示例形式。
本领域的技术人员将了解,本公开可以在具有许多类型的计算机系统配置的网络计算环境中实践,计算机系统配置包括内置式车辆计算机、个人计算机、台式计算机、膝上型计算机、消息处理器、手持式装置、多处理器系统、基于微处理器的或可编程的消费电子装置、网络PC、小型计算机、大型计算机、移动电话、PDA、平板电脑、寻呼机、路由器、交换机、各种存储装置等。本公开还可以在分布式系统环境中实践,其中通过网络(通过硬连线数据链路、无线数据链路或通过硬连线和无线数据链路的组合)链接的本地和远程计算机系统两者都执行任务。在分布式系统环境中,程序模块可以位于本地和远程存储器存储装置两者中。
此外,在适当的情况下,可以在以下中的一者或多者中执行本文所述的功能:硬件、软件、固件、数字部件或模拟部件。例如,可以对一个或多个专用集成电路(ASIC)进行编程以执行本文所述的系统和过程中的一者或多者。在贯穿本说明书和权利要求中使用某些术语来指代特定的系统部件。如本领域的技术人员将了解,可以通过不同的名称来指代部件。本文档不意图区分名称不同但功能相同的部件。
应当注意,上面讨论的传感器实施例可以包括计算机硬件、软件、固件或其任何组合,以执行其功能的至少一部分。例如,传感器可以包括被配置为在一个或多个处理器中执行的计算机代码,并且可以包括由计算机代码控制的硬件逻辑/电路。这些示例装置在本文中被提供用于说明的目的,而不是旨在是限制性的。如相关领域的技术人员将知道的,本公开的实施例可以在其它类型的装置中实现。
本公开的至少一些实施例涉及计算机程序产品,其包括存储在任何计算机可用介质上的这种逻辑(例如,以软件的形式)。这种软件在一个或多个数据处理装置中执行时致使装置如本文所述的那样进行操作。
虽然在上面已经描述了本公开的各种实施例,但是应当理解,它们仅是以示例的方式呈现,而不是进行限制。对于相关领域的技术人员来说显而易见的是,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以在其中进行形式和细节方面的各种改变。因此,本公开的广度和范围不应受上述示例实施例中的任一个的限制,而应当仅根据以下权利要求及其等同物来限定。已经出于说明和描述目的呈现了前述描述。它不旨在穷举或将本公开限制于所公开的精确形式。鉴于上述教导,许多修改和变化都是可能的。此外,应当注意,任何或所有前述替代实现方式都可以以所期望的任何组合使用来形成本公开的附加混合实现方式。
Claims (20)
1.一种方法,所述方法包括由计算机系统:
从定位于整个城市环境中的多个传感器接收输出;
在所述输出中识别对安装到共享自行车的信标的提及;以及
根据所述多个传感器的位置来确定所述共享自行车的轨迹。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述信标是蓝牙低功耗(BLE)信标。
3.如权利要求1所述的方法,所述方法还包括通过从所述多个传感器的所述位置对所述共享自行车的位置进行三角测量来确定所述共享自行车的所述轨迹。
4.如权利要求1所述的方法,所述方法还包括通过从所述多个传感器的所述位置和包括在所述输出中的指示来自所述信标的信号的强度的信号强度对所述共享自行车的位置进行三角测量来确定所述共享自行车的所述轨迹。
5.如权利要求1所述的方法,所述方法还包括:
接收来自借出站的提及所述共享自行车的通知;以及
将所述共享自行车的所述轨迹的起点设定为所述借出站的位置。
6.如权利要求5所述的方法,所述方法还包括:
接收来自还回站的提及所述共享自行车的通知;以及
将所述共享自行车的所述轨迹的终点设定为所述还回站的位置。
7.如权利要求1所述的方法,所述方法还包括:确定所述共享自行车的所述轨迹,使得所述轨迹不在没有产生提及安装到所述共享自行车的所述信标的输出的一个或多个传感器的范围内通过。
8.如权利要求1所述的方法,所述方法还包括根据所述一个或多个传感器的所述位置来确定每个自行车的所述轨迹包括在没有从安装到所述每个自行车的任何全球定位系统(GPS)接收器接收GPS坐标的情况下确定所述轨迹。
9.如权利要求1所述的方法,所述方法还包括根据包括所述共享自行车的多个自行车的轨迹来确定所述多个自行车的使用模式。
10.如权利要求1所述的方法,所述方法还包括根据所述共享自行车的所述轨迹来定位被盗之后的所述共享自行车。
11.一种设备,所述设备包括:
多个自行车,所述多个自行车各自具有安装到其的信标;
多个传感器,所述多个传感器定位于整个城市环境中;
服务器系统,所述服务器系统可操作地联接到所述多个传感器,所述服务器系统被编程为对于所述多个自行车中的每个自行车:
接收所述多个传感器中的一个或多个传感器的提及安装到所述每个自行车的所述信标的输出;以及
根据所述一个或多个传感器的位置来确定所述每个自行车的轨迹。
12.如权利要求11所述的设备,其中所述信标是蓝牙低功耗(BLE)信标。
13.如权利要求11所述的设备,其中所述服务器系统被编程为通过以下方式根据所述一个或多个传感器的所述位置来确定所述每个自行车的所述轨迹:
从所述一个或多个传感器的输出和所述一个或多个传感器的所述位置对所述每个自行车的位置进行三角测量。
14.如权利要求11所述的设备,其中所述服务器系统被编程为通过以下方式根据所述一个或多个传感器的所述位置来确定所述每个自行车的所述轨迹:
从所述一个或多个传感器的输出和所述一个或多个传感器的所述位置对所述每个自行车的位置进行三角测量,所述一个或多个传感器的所述输出包括来自安装到所述每个自行车的所述信标的信号的信号强度。
15.如权利要求11所述的设备,其中所述服务器系统进一步被编程为:
对于所述多个自行车中的每个自行车,接收来自借出站的通知;以及
将所述每个自行车的所述轨迹的起点设定为所述借出站的位置。
16.如权利要求15所述的设备,其中所述服务器系统进一步被编程为:
对于所述多个自行车中的每个自行车,接收来自还回站的通知;以及
将所述每个自行车的所述轨迹的终点设定为所述还回站的位置。
17.如权利要求11所述的设备,其中所述服务器系统进一步被编程为通过确定在不在所述多个传感器的没有产生提及安装到所述每个自行车的所述信标的输出的部分的范围内通过的轨迹,根据所述一个或多个传感器的位置来确定所述每个自行车的所述轨迹。
18.如权利要求1所述的设备,其中所述服务器系统被编程为根据所述一个或多个传感器的所述位置来确定所述每个自行车的所述轨迹包括在没有从安装到所述每个自行车的任何全球定位系统(GPS)接收器接收GPS坐标的情况下确定所述轨迹。
19.如权利要求1所述的设备,其中所述服务器系统进一步被编程为根据所述多个自行车的所述轨迹来确定所述多个自行车的使用模式。
20.如权利要求1所述的设备,其中所述服务器系统进一步被编程为根据对应于被盗的自行车所述多个自行车的所述轨迹来定位所述被盗的自行车。
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